Untersuchung verschiedener Aspekte der Bewusstlosigkeit
Die Grundlage für die drei Studien sowie für andere Arbeiten des Center for Consciousness Science bildet eine Theorie, die Mashour während seiner Assistenzzeit aufgestellt hat.
Siehe auch: A ‚Communication Breakdown‘ During General Anesthesia
„Als ich Assistenzarzt in der Anästhesiologie war, veröffentlichte ich einen theoretischen Artikel, in dem ich vorschlug, dass die Anästhesie nicht durch das Ausschalten des Gehirns an sich funktioniert, sondern eher durch die Isolierung von Prozessen in bestimmten Bereichen des Gehirns“, sagt Mashour. „Anstelle eines hochgradig vernetzten Gehirns führt die Narkose zu einer Reihe von Inseln mit isolierten Wahrnehmungs- und Verarbeitungsprozessen.
In der Studie, die im Journal of Neuroscience veröffentlicht wurde, analysierte das Team verschiedene Bereiche des Gehirns während einer Sedierung, einer chirurgischen Anästhesie und eines vegetativen Zustands.
„Es wird oft angenommen, dass verschiedene Bereiche des Gehirns, die normalerweise miteinander kommunizieren, während der Bewusstlosigkeit nicht mehr synchronisiert sind“, sagt Anthony Hudetz, Ph.D., Professor für Anästhesiologie, wissenschaftlicher Leiter des Zentrums für Bewusstseinsforschung und Hauptautor der Studie. „Wir haben gezeigt, dass in den frühen Stadien der Sedierung die Zeitspanne der Informationsverarbeitung viel länger wird und lokale Bereiche des Gehirns enger miteinander verbunden sind.
In der Studie Frontiers in Human Neuroscience untersuchte das Team, wie das Gehirn Informationen integriert und wie dies in der realen Welt gemessen werden kann.
„Wir nahmen eine sehr komplexe Rechenaufgabe zur Messung der Informationsintegration im Gehirn und reduzierten sie auf eine leichter zu bewältigende Aufgabe“, sagt Lee, leitender Autor der Studie. „Wir haben gezeigt, dass das Maß der Informationsintegration abnimmt, je modularer das Gehirn wird und je mehr lokale Konversationen es gibt. Im Wesentlichen haben wir untersucht, wie die Fragmentierung des Hirnnetzwerks abläuft und wie man diese Fragmentierung messen kann, was uns Aufschluss darüber gibt, warum wir das Bewusstsein verlieren.“
Der jüngste Artikel in der Zeitschrift Trends in Neurosciences zielt schließlich darauf ab, die früheren Studien des Teams und andere Arbeiten zum Thema Bewusstlosigkeit zu einem umfassenderen Bild zusammenzufügen.
„Wir haben die Bewusstlosigkeit unter drei verschiedenen Bedingungen untersucht: physiologisch, pharmakologisch und pathologisch“, sagt Mashour, Hauptautor der Studie. „Wir fanden heraus, dass während der Bewusstlosigkeit eine gestörte Konnektivität im Gehirn und eine größere Modularität eine Umgebung schaffen, die für die Art der effizienten Informationsübertragung, die für das Bewusstsein erforderlich ist, ungünstig ist.